Способ определения иодистого серебра в аэрозоле

 

Изобретение относится к области масс-спектрометрии. Цепь изобретения - пов1лоение чувствительности при определения Agl в пробах аэрозолей, состоящих из атмосферных выпадений. В пробу вещества, содержащего Agl, добавляют нагретый до температуры 80-100 с водный раствор KI с концентрацией 0,8-1,0 моль до получения в смеси отношения N: /N 3, (1,0-2,0)«10 , где N(.j - число молекул KIj Нд f чис- . ло молекул Agl. Полученный комтшекс пробы плавно в течение 5-10 мин доводят до температуры . Образовавшиеся пары поступают в камеру ионизации . Энергия ионизирующих электронов составляет «50 эВ. О количестве Agl судят по величине индикаторной линии с массовым числом 273 а.е.м., соответствующей ионам Ag лС 1 и именяцей максимальную интенсивность в масс-спектрометре. 1 ил. (О (Л N) to оо ак

СОЮЗ СОВЕтсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<5» 4 Н 01 J 49/26 G Ol N 27/62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИОДИСТОГО

СЕРЕБРА В АЭРОЗОЛЕ (57) Изобретение относится к области масс-спектрометрии. Цель изобретения — повышение чувствительности при определении AgI в пробах аэрозолей, состоящих из атмосферных выпадений.

В пробу вещества, содержащего AgI, добавляют нагретый до температуры

80-100 С водный раствор KI с концентрацией 0,8-1 0 моль до получения в смеси отношения N /N (.1,0-2,0) ° 10 где N — число молекул KI1 НА — число молекул AgI. Полученный комйлекс пробы плавно в течение 5-10 мин доводят до температуры 400 С. Образовавшиеся пары поступают s камеру ионизации. Энергия ионизирующих электронов составляет 50 эВ. О количестве Agl судят по величине индикаторной линии с массовым числом 273 а.е.м., чч М. т соответствующей ионам Ag к 1 и имеющей максимальную интенсивность в масс-спектрометре ° 1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3778718/24-21 (22) 23.07.84 (46) 30;04.86. Бюл. М 16 (71) Ордена Ленина физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе (72) Я.И. Газиев, В.И. Каратаев, Б.А. Мамырин, А.Д. Мельник и Г.И.Петренко (53) 621 ° 384.8(088.8) (56) Bernauer С., Weil К.G. Маэзепspektrometrishe Untersuchengen an Silber halohegeniden III. Verdampfung von

Bromiodid und $ .lberiodid. — Berichte der Bunsen — Gesellschaft fiir Physikalische Chemic, 1974, В. 78, Ф 12, S. 1339-1345.

Graber P. und. Weil К.С. Massenspektrometrishe Untersuchengen an

Silber halogeniden I — Berichte der

Bunsen — Gesellschaft fur Physikalisohe Chemic, 1972, В, 76, Р 5, S.410 416.

Pittermann U. Weil К.G. Massen. spektrometrishe Untersuchenqen an

Silber halogeniden Ч. ЧегбатрХппя

von Silberiodid — Berichte der Bunsen-Сезе11зсЬаГ1 fear Physikalishe

Chemic, 1980, В 84, Р 6, $. 542-547.

„„SU 1228160, А1!

228160 2

Изобретение относится к масс-спектрометрии, а именно к масс-спектрометрическому анализу AgI в пробах аэрозолей.

Иодистое серебро используется как льдообразующий реагент при проведении активных воздействий на облачные системы в целях изменения характера выпадения нежелательных осадков. При благоприятных условиях AgI и продукты

l его разложения, являясь химическими загрязнителями атмосферы, могут переноситься на большие расстояния и, выпадая с осадками на почву, приводить ее к загрязнению.

Целью изобретения является повышение чувствительности способа определения иодистого серебра в пробах аэрозолей, состоящих из атмосферных выпадений.

Увеличение чувствительности способа происходит за счет увеличения активности линии, состоящей из комплексных ионов )ф К I. и являющейся индикаторной, по сравнению с интенсивностью наиболее скйьной линии в масс-спектре чистого AgI. Получение ионов типа AgKI возможно только при добавлении в пробу KI. Добавки солей других щелочных элементов, как покаsana опыты, не приводят к желаемым результатам.

Для образования комплексного соединения водный раствор необходимо о нагреть до температуры не менее 80 С, так как при меньших температурах процесс замедляется или не происходит вообще; при температурах выше 100 С начинается испарение воды, что приводит к изменению концентрации растнора и нарушению процесса образования комплексного соединения (АдХ

+ KIJ. При концентрации KI меньше

0,8 моль появляется избыток воды, требующий затрат времени на испарение; концентрация KI более 1,0 моль близка к предельной, обеспечивающей прохождение реакции образования комплекса при температуре, близкой к

100 С. Соотношение концентраций AgI и KI диктуется требованием, чтобы все имеющиеся в пробе молекулы AgI вошпи в состав комплексного соединения, а не оставались в первоначальном состоянии. В случае смеси молекул AgI u KI минимальное превышение количества молекул KI над количестЖ вом молекул AgI составляет 10 раз.

Согласно предлагаемому способу испарение приготовленных проб проводилось в источнике с электронным ударом.

Исследуемая проба в виде комплекса

I AgI + KI) в количестве 1 мг помещалась в кварцевый микротигеЛь, снабженный термопарой, который в свою очередь вставляется в печь с нагревателем из вольфрамовой проволоки.

Печь с микротиглем располагалась в. При увеличении соотношения NQH+ )

> 2-10 в смеси остается свабоднйй

KI, который бесполезен, увеличивает объем пробы и мешает проведению ана5 лиза.

Температура сушки готового комплексного соединения(Ада + KIj в диапазоне 100-120 С обусловлена оптимальной скоростью процесса. Ниже

10 100 С сушка нецелесообразна, так как увеличивается время процесса.

При более высоких температурах возможно разложение комплексного соединения. Использование смеси для анализа без сушки ведет к сильному газоотделению и нарушению вакуума в масс-спектрометре.

Полученное таким способом комплек" сное соединение (AgI + KI) дает масс+

20 спектр, содержащий линии ионов AgKI .

Таким образом, каждый из признаков является необходимым, а все вместе они достаточны для повышения чувст- вительности.

На чертеже представлены эависи101 1ô + мости полного тока линии Ад"К I от времени нагрева проб комплексов (AgI + KI) с содержанием 1-10 r

AgI (кривая 1), 2-10 r AgI (кри30 вая 2) и 2.10 г AgI (кривая 3) при полном весе каждой пробы 1 мг.

Пример. Согласно предлагаемому способу в пробу аэрозоля, содержащего AgI, добавляли нагретый до

90 С водный раствор KI с концентрацией 0,9 моль. Для перевода всех молекул AgI в комплексное соединение число молекул KI в растворе должно превышать количество молекул AgI в

40 1,5 10 раз, что контролировалось ве2 совым методом, либо введением заведомого избытка KI при неизвестных микроколичествах AgI в пробе. Далее смесь высушивалась при 110 С и полу45 ченное комплексное соединение использовалось в качестве пробы для массспектрометрического анализа.

1228!60

3 непосредственной близости от камеры ионизации. Источником электронов служила вольфрамовая нить.

Температура пробы плавно (в течение 5-10 мин) доводилась до 400 С; и образовавшиеся при этом пары поступали в камеру ионизации, Энергия ионизирующих электронов составляла " 50 эВ.

О количестве AgI в пробе судили !б по величине индикаторной линии с массовым числом 273 а.е.м., соответствующей ионам Ag К "Х и имеющей максимальную интенсивность в массспектре. !5

Площадь, ограниченная кривой тока ®>7, 3g <2> ионов линии Ag Y. I, за время полного испарения пробы (10-40 мин, в зависимости от скорости нагрева и величины пробы) пропорциональна количест-2О ву AgI и может служить мерой его содержания в пробе.

При наличии эталонов с известным количеством AgI в пробе погрешность измерения сводится к погрешности оп- 25 ределения площадей, ограниченных к кривыми полного тока индикаторной

107 39 Щ + линии Ар К . Форма кривой полного тока может быть произвольной и зависит от скорости изменения температу- З<» ры образца.

Среднеквадратичное отклонение для пяти независимых измерений одной и той же пробы с содержанием AgI 10 r составило 6 257.

Для выяснения абсолютной чувстви35 тельности способа в широком диапазоне изменения концентраций ApI в аэрозоле с помощью комплекса (AgI +KI) был составлен ряд проб с известным

40 содержанием AgI (эталоны с содержа нием АпХ . от 10 до 10 г на 1 мг пробы). Опыты показали, что в указанном диапазоне изменения количества

AgI в пробе возможно его количест45 венное определение. В процессе работы исследовались реальные пробы атмосферных выпадений с целью выяснения влияния их состава и примесей на анализ AgI а также искусственно

50 приготовленные пробы, состоящие из атмосферных выпадений и иодистого серебра при различных их соотношениях.

Опыты показали, что большинство атмосферных примесей состоит из минеральных частиц, не создающих помех при анализе. Примеси органического происхождения, которые могут создавать мультиплетные лИнии с ли+ киями AgKI, испаряются при меньших температурах и также не оказывают мешающего действия. Таким образом была показана независимость резульI татов измерений от примесей, имеющихся в пробах атмосферных аэрозолей.

По сравнению с известным способом определения AgI предлагаемый способ повышает чувствительность определения Agl в атмосферных аэрозолях в

10 раз (известным методом возможно рпределение AgI в пробе аэрозоля до

10 г, предлагаемым способом до 10 8г

AgI).

Кроме того, при масс-спектрометрическом анализе AgI в виде комплексного соединения fAgI, KI) в качестве индикаторной. линии масс-спектра служит линия А К с массовым числом

1О7 3 1 +

273 а.е.м. вместо наиболее интенсив- ной линии Ag Т с массовым числом з ю

577 а.е.м. в случае анализа проб чистого AgI, что существенно снижает требование к разрешающей способности применяемого масс-спектрометра.

Формула и э о б р е т е н и я

Способ определения иодистого серебра в аэрозоле путем отбора пробы, нагрева ее, напуска образовавшихся паров в ионизационную камеру источника и масс-спектрометрического анализа, отличающийся . тем, что, с целью повышения чувствительности, перед нагревом в пробу вещества, содержащего AgI, добавляют нагретый до температуры 80-100 С водный раствор KI с концентрацией 0,81,0 моль до получения в смеси соотношения N /NA (1,0-2,0)" 10, смесь высушивают прй 100-120 С и о количестве AgI в высушенной смеси судят по соотношению величины линии массспектра ионов Ag K I исследуемой пробы, где N„„ KI;

Nä z — - число .молекул AgI.

1228160

Фф; 80 е с

И к ф ео

Ъ ф

20 N 4д

Врачи наере3а арИю(нин) 10

Составитель А. Кудрявцев

Редактор Н. Швыдкая Техред B.Êàäàð, Корректор, С. Черни

Ьаказ 2291/52 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035., Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Проектная, 4